模糊数学在煤矿突水水源判别中的应用
模糊数学法在深部矿坑水环境质量评价中的应用
坑深层地 下水进行 水质评 价并分类利用 ，是缓解矿 山水 资源危机 的重要 途径。云南会泽铅锌矿涌水量随着 开采深度 的
加 大而显著增 大 ，应 用模 糊数 学法和综合指数法对该矿 区深坑 水水质现 状开展 评价 ，结果表明 ，深部 中段地 下水水质 较好 ，属 Ｉ Ⅲ类水；其次 ，根 据水量 多年监测资料 ，得 出可利 用的稳定最低 开采量为６５０ １ ０ ，可以考虑 用 一 ０ ～ １ ０ｍ ， ５ ｄ 于矿 山充填用水、采选厂用水 、市政用水或生活用水。 关键词 ：深坑水 ；环境质 量评价 ；模糊数学法 ；会 泽铅锌矿 中图分 类号 ：Ｐ ４ ． ＋ Ｄ ４ ６ １ ９Ｔ ７ １ ６ 文献标识码 ：Ａ
Ａｂ ｔ ｃ ： Ｗ ａｅ ｒｓｓ ｉ ａ ｔ ｕ ｔ ｉ ａ ｌ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｏ ｎ ｒ ｎ ｒ ｂ ｉｕ ｌ ． ｆ ｃｉ ｅ ｕ ｅ ｏ ｅ ｏ ｒ ｅ ｓｒ ｔ ａ ｔｒ ｃ ｉｉ ｍｐ ｃ ｓ ｓ ｓａｎ ｂ ｅ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｆｍｉ ｅ ｍｏ ｅ ａ ｄ ｍｏ ｅ ｏ ｖｏ ｓ Ｅｆ ｔ ｓ ｆ ｒ ｓ ｕ ｃ ｓ ｙ ｅ ｖ
Ｋ ｙ ｒｓ ｅｐＭｉ ｔｒＥ ｖ ｏ ｍ ｎａ Ｑ ａ ｔＡ ｓｓｍ ｎ； ｕｚ ｔｅ ａ ｃｌ ｅｈｄ Ｈ ｉ ｅｄ Ｚｎ ｎ ｅ ｄ ：Ｄ ｅ ｎ Ｗａ ； ｎｉ ｎ ｅ ｔ ｕ ｌｙ ｓｅｓ ｅ ｔＦ ｚｙ ｈ ｍ ｔ ａ Ｍ ｔｏ ； ｕｚ Ｌ ａ— ｉｃ ｅ ｗｏ ｅ ｅ ｒ ｌ ｉ Ｍａ ｉ ｅ Ｍｉ
ｂ ｃ ｍｅ ｎ ｉ ｏ ｔ ｎ ｓ ｅｆ ｒ ｕ ｔｉ ａ ｌ ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔ ｆ ｎ ． ｈ ｕ ｌ ｙ ａ ｓ ｓ ｍｅ ｔ ｎ ｌｓ ｉ ｅ ｓ ｆ ｅ ｐ ｍｉ ｅ ｗ ｔｒｉ ａ ｅｏ ｓ ａ ｍｐ ｒ ｔ ｓ ｕ ｓａ ｎ ｂ ｅｄ ｖ ｌｐ ｎ ｅ Ｔ ｅ ｑ ａ ｉ ｓ ｅ ｓ ｎ ｄ ｃａ ｓｆ ｄ ｕ ｅｏ ｅ ｎ ａ ｅ ｎ ａ ｉ ｏｓ ｏ ｍｉ ｔ ａ ｉ ｄ ｓ ｉ ｏ ｔｎ ｙ ｔ ｅ ｉｖ ｎ ａ ｅ ｒ ｉ ． ｉ ｎ ｎ ｅ ｔ ｎ ｒ ａ ｉ ｇ ｉ ｉｅ ｌａ － ｉ ｃ ｍｉ ｅ， ｗａｅ ｎ ｏ ｓ ｓ ｎ ｆ ａ ｔ ｍｐ ｒａ ｔ ｗａ ｏ ｒｌ ｅ ｍｉ ｅ ｗ ｔｒ ｃｎ Ｈｕ ｚ ｅ ｄ ｚ ｎ ｅ ｓ ｈ ｎ ｔ ｒｉ ｆ ｗ ｉ ｉ ｉ ｃ ｎ ｌ ｌ ｇ ｉ ｙ ｉ ｃ ｅ ｓ ｇ Ｉ ｈ ｓｐ ｐ ｒ ｄ ｅ ｎ ｔｒｅ ｖ ｒ ｎ ｎａ ｕ ｉ ａ ｓ ｅ ｓ ｄ ｂ ｕ ｚ ｔ ｅ ｔ ａ ｔ ｏ ｎ ｏ ｒ ｈ ｎ ｉｅ ｎ ｒａ ｉ ． ｎ ｔ ｉ ａ ｅ ， ｅ ｐ ｍｉｅ ｗａｅ ｎ ｉｏ ｍｅ ｔｌｑ ａ ｔ ｗ ｓ ａ ｓ ｓ ｅ ｙ ｆ ｚ ｙ ｍａ ｈ ｍａ ｉ ｌｍｅｈ ｄ ａ ｄ ｃ ｍｐ ｅ ｅ ｓｖ ｎ ｌ ｙ ｃ
综合评判方法在矿区突水含水层水源判识中应用
综合评判方法在矿区突水含水层水源判识中应用刘晶晶【摘要】选取潘北煤矿煤系砂岩水、岩溶水、松散层水及采空区水等一批测试水样值,采用模糊数学中的综合评判方法对不同含水层的水样进行研究与评判.计算发现:在原先的Na++K+,Ca2+,Mg2+,Cl-,SO42-,HCO3-等六个因素分析之上,添加总硬度、碱度、pH及矿化度等因子,其突水水源判别准确度由原先的75％上升为100％.由此认为,就多含水层的突水水源类型判别的可靠度而言,不仅与样本量有一定的联系,更关键在于选取特征因子.【期刊名称】《能源与环境》【年(卷),期】2016(000)003【总页数】2页(P19-20)【关键词】矿区;判别方法;突水多水源;特征因子【作者】刘晶晶【作者单位】安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南 232001;福建省197地质大队福建泉州 362011【正文语种】中文【中图分类】TD745.21多含水层突水问题一直是影响我国矿山安全开采的关键因素之一。
为此，国内外科研院所，采用不同的研究方法进行分析，选取多含水层的水质成分值作为其研究对象，结合多种的数学方法，将突水水源化学组分值进行前处理，然后编程计算，目的是获得最佳识别效果，比如，模糊分析方法［1-3］、灰色理论方法［4］、统计分析方法［5-6］、聚类分析方法［7］、神经网络方法［8］等。
目前，矿山突水的主要水源为：新生界底部松散层水、煤系顶底板砂岩水、岩溶水以及采空区水等。
由于多种水源，其成分变化范围常常不同，难以通过同一标准进行识别，采用模糊数学中的综合评判方法，简单且针对性较强，是矿山突水水源判别的一个重要方法。
本文在介绍其原理基础上，以淮南矿区煤系砂岩水、岩溶水、松散层水及采空区水等为对象，分析其化学组分特征，研究结果可为类似条件下的煤矿水害治理提供借鉴与参考。
综合评判方法，是模糊数学中对多种因素共同影响下的事物或现象进行综合评价的方法，实质为一种多目标决策的过程的研究手段，它是通过变换来完成这项工作，具体如下：式中，A=（a1，a2，…，ap）为模糊权向量，它是因素集X=｛x1，x2，…，xp｝上的权重分配；R为因素与评价集的模糊关系矩阵。
模糊综合判别矿井突(涌)水水源
ｄｔｍ ｅｈｄｏ ｏｍ ｉ ｔ ｎｗ ｓａ ｏｔ ｏｊｄｅｔｅｔ ｅｏ ｓｅ ｒｆｗ ｗ ｔｒ Ｓｓｕｃ．Ｔ ｅ ｅａ ｌ ｏ ａｕ ．Ａ ｍ ｔｏ ｆｎｒ ａ ｚ ｉ ａ ｄ ｐ ｄ ｔ ｕｇ ｈ ｙ ｆ ｈｄ ｏ ｌ ａ ’ ｏｒｅ ｈ ｘｍｐ ｆ ｌ ａｏ ｅ ｐ ｕ ｇ ｅ ｅ ｅ
Ｉ ｔｇ ａｅ ｕ ｚ ｄ ｌ ｎｊ ｄ ｉｇｔ ｅｓ ｕ ｃ ｆ ｕ ｈ ｄ ｏ ｅ ａｅ ｎ ｎ ｅ ｒ ｔｄ ｆｚ ｙｍｏ ｅ ｉ ｕ ｇｎ ｏ ｒｅｏ ｓ ｅ ｒｆ ｗ ｗ ｔｒｉ ｍｉｅ ｈ ｇ ｌ ｎ
．
Ｌ ｉ—ｆ ｎ ＩＳｈ ｅ ｇ． ＬＩＹａ ｏ— ｈ ｕａ
Ｅ ｍｎ １ ａｒ） ｊ
Ｍ（ ， ） 型， ．① 模
＝
的问题 上具 有较 大的优越 性。
Ｖ （ ） ｎｒ
１ 建 立模糊 综 合评判 模 型
模 糊综 合评 判就是应 用模糊 变换 原理 和最大 隶属度 原 则 ，考虑与被评 价事 物相关 的各 个 因素 ，对其作 出综合 评
判的一 种方法 ｊ 。其原理用下式来 描述 ：
对矿井 突（ 水水源的识别是一切防治水工作的基础。 涌） 快速准确地判断 出突水 的来源对 整个 矿井水 文地质 工作 的 决策是非 常重要 的。为此 ，有必 要建立 科学 有效 的矿井 突 水水源判别模式 。 进行 矿井水 源判别 时 ，由于 各含水 层水质 特征 界 限往 往不 明显 ，具有一 定 的模糊性 ，很 难根 据单个 因子进 行判 “ 模糊变换 器” 它是 由各变量对各评判等级 的隶属度 ｒ组成 ， 。 ， 的一 ｍ ×ｎ阶模糊关系矩阵 。
（ ｏａｅｏ ｅｏ ｒ ，Ｈ ｂｉ ｎｖｒｔ ｏ Ｅ ｇｎｅｉｇ ａｄ ｎ０６ ３ ，Ｈｅｅ，Ｐ ｈｎ ） Ｃ ｌｇ ｆ ｓｕｃ ｌ Ｒ ｅ ｅｅ Ｕ ｉ ｓｙ ｆ ｎｉｅｒ ，Ｈ ｎ ａ ５０ ８ ｅ ｉ ｎ ｂｉ Ｒ Ｃ ｉ ａ
模糊数学在水质评价中的应用
＝
ｊ － ｍ时 ， 隶属度 函数为 ：
Ｓ Ｉ ｓ ｉ ｉ － ＿Ｓ ｉ ｊ － ｌ ＜ｘ ＜ｓ
一
ｘ ｉ －
一
（ ７ ）
０
ｉ ≤Ｓ ＋ １
ｘ ｉ －
一
ｘ ｉ － Ｓ ｉ ｊ ＿ ｌ ｓ
一
＜ ＜ｓ
（ ６ ）
Ｓ ｓ ｉ ［ ＋ ｌ ｓ ＜ｘ ｉ ≤ｓ ＋ ｌ
确定性因素 ， 很难精确推理和描述。模 权 重 值 ａ ｉ （ ｉ ＝ ｌ ， ２ ， …， ｎ ） 构 成 权 重 集 糊数学方法由 ＬＡ ． Ｚ ａ ｄ ｅ ｈ于 １ ９ ６ ５ 年首 Ａ ＝ （ ａ 。 ， ａ ２ ， …， ａ ｒ Ｉ ） 。根据 污染物对水质 次提出 ， 常用模糊数学方法主要 包括模 的污染大权重应大 和污染小权重应小 确定各指标权重的大小 ， 采用 糊聚类分析和模糊综合评价 ， 其 中模糊 的原 则 ，
ｓ
Ｊ ＝１
（ １ ）
式中 ： ｘ ｉ 为因子 ｕ 的实测浓度值 ； ｓ
出一个较简单 的代表水体污染程度的 数值。 模糊综合评价法不仅台 艮 好地反 映水质级别的模糊性与连续性 ， 而且可 反映出各因子共同作用下的水质状况。 本文运用模糊综合评价方法对湖 北省宜 昌市部分水功能区断面进行 水 质评价 ，并与单 因子评价法进行对 比 分析 ，旨在为制定客观的水资源管理
（ ９ ）
式中： ｂ 为评价 指标 ， 它是综合考虑
所有 因子 的影 响时 ，评 价对象对评价集 中第 ｉ级等级的隶属程度 。
三、运用模糊数 学对宜昌部分水功
模糊数学在水质综合评价中的应用
模糊数学在水质综合评价中的应用模糊数学是一门交叉学科，既有数学的特性，也有灵活的算法，它同时具有工程和社会学的元素，在水资源环境科学研究中应用广泛。
本文旨在探讨模糊数学在水质综合评价中的应用情况及其优势。
一、模糊数学在水质综合评价中的应用模糊数学在水质综合评价中的应用主要有两个目的：一是改善水质综合评价模型；二是减轻水资源开发和环境保护行为的不确定性。
具体来说，模糊数学可以用来提高评价模型的精确性。
由于水资源的不确定性和工程复杂性，较精确的评价模型是必不可少的。
模糊数学通过概率和模糊逻辑的方法对水质综合评价模型的计算结果进行修正，使最终计算结果更准确，从而提高了水质综合评价效果。
其次，模糊数学也可以用于减轻水资源开发和环境保护行为中的不确定性。
模糊数学可以模拟各种情景，分析水质破坏的基准，以及在水质破坏异常情况下采取最优控制策略。
模糊数学可以通过可视化的模型，对不同的水资源开发和环境保护行为中可能存在的多种优化解进行评估，进而分析出最优的控制措施，从而减轻了水资源开发和环境保护行为中的不确定性。
二、模糊数学在水质综合评价中的优势模糊数学在水质综合评价中具有许多优势，其中最主要的有：（1）减轻不确定性：模糊数学技术可以极大地减轻水资源开发和环境保护行为中的不确定性，通过可视化的模型分析出最优的控制措施，从而降低水质破坏和环境污染的风险。
（2）改善评价模型：模糊数学可以通过概率和模糊逻辑的方法对水质综合评价模型的计算结果进行修正，使其计算结果更加准确，从而提高了水质综合评价效果。
（3）节约时间：模糊数学方法可以有效地帮助进行水质综合评价，减少了大量人力和时间，提高了评价效率。
三、结论模糊数学是一种不断发展的新兴学科，其在水质综合评价方面具有许多优势。
它可以改善水质综合评价模型，减轻水资源开发和环境保护行为中的不确定性，并且节约了大量的人力和时间，提高了评价效率。
因此，模糊数学在水质综合评价中的应用前景广阔。
模糊数学在矿井突水水源识别中的应用
Open Journal of Natural Science 自然科学, 2023, 11(4), 588-597 Published Online July 2023 in Hans. https:///journal/ojns https:///10.12677/ojns.2023.114070模糊数学在矿井突水水源识别中的应用——以百善煤矿为例彭大珑1,2，戴洪宝1，汪志杰3，韩淑新3，许继影3，王晓悦3，高 力3，汝文强11宿州学院环境与测绘工程学院，安徽 宿州 2宿州星火空间信息有限公司，安徽 宿州 3宿州学院资源与土木工程学院，安徽 宿州收稿日期：2023年5月8日；录用日期：2023年6月30日；发布日期：2023年7月11日摘 要矿井水害一直以来是制约我国煤炭生存发展的重要因素之一，快速、准确地判别矿井突水水源对保证矿井安全生产具有重要意义，有利于我国煤炭产业的发展。
本课题以百善煤矿为例，针对百善煤矿四大类突水水源，即煤系水、三含水、四含水、太灰水，选取Na + + K +、Ca 2+、Mg 2+、Cl −、24−SO 、−3HCO 共6大指标作为判别指标，通过运用模糊数学的方法，建立突水水源模糊识别模型，对矿井突水水源进行判别，并结合实际的煤矿水文地质资料对评判结果进行验证，得到模糊识别的正确率为78.57%，判别效果良好。
最后利用该模型对百善矿未知水样进行判别，结果表明，模糊数学判别法在识别矿井突水水源具有一定的可行性，并具有判别精准度高、模型结构稳定的优点，为防治矿井突水提供了有力的依据。
关键词突水水源，模糊数学，矿井突水Application of Fuzzy Mathematics in Mine Water in Inrush Water Source Identification—A Case Study of Baishang Coal MineDalong Peng 1,2, Hongbao Dai 1, Zhijie Wang 3, Shuxin Han 3, Jiying Xu 3, Xiaoyue Wang 3, Li Gao 3, Wenqiang Ru 11College of Environment and Surveying Engineering, Suzhou University, Suzhou Anhui 2Suzhou Xinghuo Space Information Co., Ltd., Suzhou Anhui 3College of Resources and Civil Engineering, Suzhou University, Suzhou AnhuiReceived: May 8th , 2023; accepted: Jun. 30th , 2023; published: Jul. 11th, 2023彭大珑 等AbstractMine water damage has always been one of the important factors restricting the survival and devel-opment of coal in China. It is of great significance to quickly and accurately identify the water source of mine water to ensure the safe production of mines, which is conducive to the development of coal industry in China. Taking Baishan Coal Mine as an example, this project selects coal-based water, three water-containing, four water-containing and too gray water for four major water inrushsources in Baishan Coal Mine. Six indicators, Na + + K +, Ca 2+, Mg 2+, Cl −, 24−SO , −3HCO , are used as a discriminating indicator. By using fuzzy mathematics method, the fuzzy identification model of inrush water source is established, and the water source of the mine water is discriminated. The actual coal mine hydrogeological data is used to verify the evaluation results. The correct rate of fuzzy recognition is 78.57%. Finally, the model is used to distinguish unknown water samples from Baishan Mine. The recognition results show that the fuzzy mathematics method has certain feasi-bility in identifying the water inrush from the mine, and has the advantages of high accuracy and stable model structure, which provides a powerful basis for preventing mine water inrush.KeywordsWater Inrush Source, Fuzzy Mathematics, Mine Water InrushCopyright © 2023 by author(s) and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). /licenses/by/4.0/1. 引言我国的煤矿水文地质条件复杂多样，矿井水害事故频繁发生，一直是制约我国煤炭生产发展的重要因素之一。
模糊数学在地表水水质评价中的应用
模糊数学在地表水水质评价中的应用一、模糊数学在地表水水质评价中的应用1、模糊数学可以用来定量地表水质评价。
鉴于一个空间点地表水质评价结果不能仅按照数量的方式表达，而是以性质或其它因素为主，可以利用模糊数学的方法，对不同的污染指标进行综合统计，从而得出比较准确的结论。
2、模糊数学还能够用来分析不同的地表水水质变化趋势，特别是当地表水水质评价结果不稳定时。
模糊数学方法可以比较两个时期的水质状况，从而发现变化趋势。
3、利用模糊数学可以更好地定义地表水水质评价标准，特别是对于不同污染指标甚至同一污染指标的一致性评价标准。
模糊数学可以帮助水质评价人员在有限的数据可用的情况下更准确地定义水质标准，从而可以更好地控制地表水水质和其它水资源。
4、模糊数学也可以用于水质评价来确定基准值。
随着技术水平的提高，对地表水质评价基准也会有所调整。
模糊数学可以帮助水质评价人员更准确地定义基准值，从而更精确地评估地表水质变化。
二、模糊数学在地表水水质评价中的缺点1、模糊数学的绝对不可替代的缺点就是其复杂性，它的运算过程比较复杂，导致人们对它的掌握不够透彻。
2、模糊数学的结果存在一定的模糊性，而且需要评定结果概率。
但模糊数学在实践中很难精确测算出结果概率，这需要专业人员经验敏感。
3、模糊数学技术要求较高的计算环境，一般不适合小型的用户。
在大型的工程项目中，一般需要一台专用的服务器处理模糊数学的计算任务，这势必增加了成本。
4、最后且重要的是，由于模糊数学的研究存在一定的盲区，没有一个完整的有效的系统，所以模糊数学在实践中也存在一定的局限性，如果运用不当，可能会给水质评价造成不必要的影响。
基于离差加权的煤矿突水水源判别模型及应用
第38卷 第1期 煤田地质与勘探Vol. 38 No.1 2010年2月COAL GEOLOGY & EXPLORA TIONFeb. 2010收稿日期: 2009-09-04基金项目:国家自然科学基金项目(40672154; 40872166); 新世纪优秀人才计划项目(NCET-06-0541)作者简介:潘 婧(1985—), 女, 安徽宿州人, 硕士研究生, 从事环境科学和地下水模拟研究.文章编号: 1001-1986(2010)01-0054-04基于离差加权的煤矿突水水源判别模型及应用潘 婧, 钱家忠, 马 雷(合肥工业大学资源与环境工程学院, 安徽 合肥 230009)摘要: 矿井突(涌)水水源的快速识别是矿井水害有效防治的前提条件。
针对应用模糊综合评判方法解决水源判别常用的“超标加权法”和“偏标加权法”确定判别因子的权重系数方面存在的不足，结合方差分析中的离差分解法，提出了矿井突水水源判别权重系数确定的离差加权法；利用SPSS 软件，并以淮南潘三矿为例，对上述3种模型进行对比分析研究。
结果表明：基于离差加权的模糊综合评判能够有效的判别突水水源，比“超标加权法”和“偏标加权法”有更高的判别率；基于离差加权的模糊综合评判具有原理清晰、结构简单、运算量小、更为合理等优点，适合快速识别水源，为矿井水害防治提供了一种辅助决策手段。
关 键 词：突水水源判别；模糊综合评判；离差加权方法；模型中图分类号：TD74 文献标识码：A DOI: 10.3969/j.issn.1001-1986.2010.01.013The discrimination model based on the deviation weighing method of inrushedwater sources in coal mine and its applicationPAN Jing, QIAN Jiazhong, MA Lei(School of Natural Resources and Environmental Engineering , Anhui Hefei University of Technology ,Hefei 230009,China )Abstract: Rapid discrimination of the water bursting sources is the precondition of preventing water-inrush from coal floor effectively. This paper puts forward a method for determining the weighting coefficient, deviation weighing method with reference to a deviation decomposition method in variance analysis, in the light of the shortages of the “super weighting method” and “biasing weighting method” that are commonly used to determine the weighting coefficient of the judging factors for solving the discrimination of the water bursting sources with the fuzzy comprehensive evaluation; Using SPSS, the example of Huainan Pansan mine had been studied with the three fuzzy models. The results show that the fuzzy comprehensive evaluation based on the deviation weighing method which has an advantage of “super weighting method” and “biasing weighting method” can make the discrimination of the water bursting sources more effective. Considering its characters such as clear principle, simple structure and more suitability, the fuzzy comprehensive evaluation based on the deviation weighing method suits for rapid dis-crimination of the water bursting sources and provides an assistant means for decision-making to prevent wa-ter-inrush from coal floor.Key words: discrimination of inrushed water sources; fuzzy comprehensive evaluation; deviation weighting method; model矿井突水是煤矿生产过程中最具威胁的自然灾害之一，对矿井突(涌)水水源的快速识别是矿井水害防治的前提条件。
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［4 － 8 ］
模糊综合评判法
（ 1） xi si
－ －
模糊综合评判法是利用模糊变换原理和最大隶 属度原则， 考虑与被评价事物相关的各i 个评价因子的权重数，
， si
应用·实践
为第 i 个评价因子评价标准的平均值或参考标准 － 1 m s i = ∑s ij ； x i 为第 i 个评价因子的实测值。 值， m j =1 a2 ， …， 得到归一化处理后的权数矩阵 A = （ a1 ， an ） 。 1． 3 建立单因素评判矩阵 应用模糊数学的基本概念， 确定每一个评价因 子隶属于评价等级集合中不同评价等级的程度 ， 称 为隶属度， 以 r ij 表示。评价因子集合 U 中的全部指 标隶属度的合成， 即为单因素评价矩阵。 隶属度通 过隶属函数计算求得。 x i ≤ s i， j － 1 或 x i ≥ s i， j +1 0 x i － s i， j －1 s i， j － 1 ≤ x i ≤ s i， j s i， j － s i， j－i r ij = j + 1 － xi s i， s i， j ≤ x i ≤ s i， j +1 s i， j + 1 － s i， j 1 x i = s i， j
井下采矿活动导致开采矿体顶底板岩层发生不 进而导致附近含水层与采掘 同程度的变形或破坏， 场所沟通， 引起矿井突水。 防治矿井突水首先要确 这样才能及时采取有针对性的防治措 定突水水源， 施， 减少或避免矿井水害事故的发生 ， 减少对煤矿安 全生产带来的影响和危害。 具有突水可能的含水层往往有几个， 各含水层 水质特征界限很不明显， 具有一定的模糊性， 很难根 据单因素进行准确无误的判别， 模糊综合评判法能 较好地解决这个问题。根据矿井含水层以及矿井突 水的水化学分析资料， 进行模糊综合评判， 可以准确 地判别矿井突水水源。 经过实践证明， 模糊综合评 判法于水质分析以及水源判别中取得了良好的效 果 1
Application of Fuzzy Mathematics in Discriminating Sources of Water Inrush in Coal Mine
LI Shuai1 ，WANG Zhen1 ，SHI Ji － biao1 ， PENG Bin2 （ 1 ． School of Resources and Earth Science，China University of Mining and Technology， Xuzhou 221116 ，China； 2 ． Jiangsu Kejia Engineering Design Co． ， Ltd， Wuxi 214063 ， China） Abstract ： Discriminating water source of water inrush in coal mine is the first step to control water inrush． Analyzing mine inrush water quality by fuzzy comprehensive evaluation method，the sources of water inrush can be accurately discriminated． Combining with the example of discriminating water source of water inrush in one mine，the discrimination of mixed water sources of the mine water inrush and the exclusion of taking Ordovician limestone water as possible water sources are specifically addressed． Then the actual exploration holes and different aquifers water level monitoring of water inrush points region are applied to check the result，which proves the reliability of evaluation method in discriminating water inrush source． Key words： sources of inrush － water； discrimination； fuzzy comprehensive evaluation； mixed water
［1 － 3 ］
所做的综合评价。 1． 1 建立因子集合及评价集合 因子集合通常由大写字母 U 表示， 即 U = （ u1 ， u2 ， …， u n ） 。 各元素 u i （ i = 1 ， 2， …， n） ， 即代表各种 影响因素。 评价集合通常用大写字母 V 表示， 即 V = （ v1 ， v2 ， …， v m ） 。各元素 vi （ i = 1 ， 2， …， m） ， 即代表各种 可能的总评判结果。 1． 2 建立权重集合 考虑每个参与评价的因子的贡献率不同， 相应 ， 有不同的侧重 需要对每个参与评价的因子赋予不 同的权重， 组成参与评价因子的权数矩阵 W： W = （ w1 ， w2 ， …， wn ） 。 对 W 归一化处理： wi ai = n ∑W i
· 136·
（ 第 43 卷第 7 期）
应用·实践
模糊数学在煤矿突水水源判别中的应用
李
1 帅 ， 王 1 1 震 ， 史继彪 ， 彭
斌
2
（ 1． 中国矿业大学 资源与地球科学学院， 江苏 徐州 221008 ； 2． 江苏省科佳工程设计有限公司， 江苏 无锡 214063 ）
要： 防治矿井突水， 必先进行矿井突水水源的判定， 但各含水层之间水质特征界限不甚明显 。 应用模糊综合评判法可以通过对矿井突水水质的分析 ， 准确地进行矿井突水水源的判别。 结合 摘 某矿矿井突水水源判别的实例， 具体阐述了矿井突水混合水源的判别以及对奥灰水作为水源的 可能性的排除， 并用实际的探查孔和突水点所在区域不同含水层水位监测等资料对评判结果进 行了验证， 证明了该评判方法进行突水水源判别的可靠性 。 关键词： 突水水源； 判别； 模糊综合评判； 混合水 中图分类号： TD745 文献标志码： B 文章编号： 1003 － 496X（ 2012 ） 07 － 0136 － 04